1、5.35.3實驗：研究平拋運動一一. .實驗目的：實驗目的：1.1.用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡2.2.判斷平拋運動軌跡是不是拋物線判斷平拋運動軌跡是不是拋物線3.3.掌握用實驗軌跡求平拋物體的初速度掌握用實驗軌跡求平拋物體的初速度問題問題1.1.如何獲得平拋運動的軌跡如何獲得平拋運動的軌跡? ?二二. .獲得小球做平拋運動軌跡的方法獲得小球做平拋運動軌跡的方法1.1.描跡法描跡法2.2.噴水法噴水法3.3.頻閃照相法頻閃照相法1.1.描跡法描跡法oxy2.2.噴水法噴水法v0用用頻閃照相機頻閃照相機得到物體運動的軌跡得到物體運動的軌跡3.3.頻閃照相法頻閃

2、照相法1.1.描跡法描跡法(1)(1)實驗器材實驗器材斜槽、小球、木板、白紙（可先畫上坐標格）圖斜槽、小球、木板、白紙（可先畫上坐標格）圖釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等。釘、鉛垂線、直尺、三角板、鉛筆等。斜槽斜槽木板木板白紙白紙小球小球鉛垂線鉛垂線(2)(2)實驗步驟實驗步驟: :使其末端使其末端的切線保的切線保持水平持水平（將小球放在斜槽末端水（將小球放在斜槽末端水平軌道的任何位置，小球平軌道的任何位置，小球都不滾動）都不滾動）. .安裝調整斜槽安裝調整斜槽. .調整木板調整木板用懸掛在槽口的重錘線把木板調整到豎直用懸掛在槽口的重錘線把木板調整到豎直方向、并使方向、并使木板平面與小球下落的

3、豎直面木板平面與小球下落的豎直面平行且靠近平行且靠近, ,固定好木板。固定好木板。. .確定坐標原點確定坐標原點O OOO球心在白紙上球心在白紙上的水平投影點的水平投影點OO為坐標原點為坐標原點. .描繪運動軌跡描繪運動軌跡 同一位置同一位置由靜止開由靜止開始滑下始滑下(1)(1)保證斜槽保證斜槽末端末端的切線必須水平。的切線必須水平。(2)(2)木板木板平面平面豎直豎直且且平行于平行于小球小球平拋平拋的的軌道平軌道平面，面，并使小球的運動靠近木板但不接觸。并使小球的運動靠近木板但不接觸。 (3)(3)坐標原點坐標原點不在斜槽口的末端，不在斜槽口的末端，應在應在槽口上槽口上方小球方小球球心處球

4、心處實驗注意事項實驗注意事項: : OO(4)(4)小球小球應在應在同一位置無初速自由釋放同一位置無初速自由釋放；釋放；釋放的高度要適當，使小球以合適的水平初速的高度要適當，使小球以合適的水平初速度拋出，其軌跡在坐標紙的左上角到右下度拋出，其軌跡在坐標紙的左上角到右下角間分布，從而減小測量誤差；角間分布，從而減小測量誤差；(5)(5)實驗過程中實驗過程中木板不能動木板不能動(6)(6)要在平拋軌道上選取距要在平拋軌道上選取距OO點遠些的點來計點遠些的點來計算球的初速度，這樣可使結果的誤差較小。算球的初速度，這樣可使結果的誤差較小。實驗注意事項實驗注意事項: : 練習：判斷如圖所示的圖線是否為拋

5、物線？如果練習：判斷如圖所示的圖線是否為拋物線？如果是，則找出拋物線的方程。是，則找出拋物線的方程。(0.6m,0.3m)(0.6m,0.3m)(1m,0.83m)(1m,0.83m)答案：答案：y=0.83xy=0.83x2 2yxA4A3A2A1M4M3M2M1y3四四. .如何判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線？如何判斷平拋運動的軌跡是不是拋物線？ 拋物線軌跡上各點應滿足拋物線軌跡上各點應滿足y=axy=ax2 2 。測出軌跡上。測出軌跡上某點的坐標某點的坐標( (x x、y y) )，帶入，帶入y=axy=ax2 2中求出中求出a a，就可，就可知道代表這個軌跡的關系式；再測幾個點的坐知道

6、代表這個軌跡的關系式；再測幾個點的坐標代入驗證標代入驗證a a是否為一個常數是否為一個常數。1. 1.2. 2.如果滿足如果滿足 X X2 2=4X=4X1 1，Y Y2 2=2Y=2YI I. .則軌跡是一條拋物線則軌跡是一條拋物線. .下面我們通過仿真實驗來回憶一下該下面我們通過仿真實驗來回憶一下該如何處理如何處理 2021gtytvx 水平方向上的勻速直線運動水平方向上的勻速直線運動 豎直方向上的自由落體運動豎直方向上的自由落體運動平拋運動的兩個分運動為：平拋運動的兩個分運動為： P P（x x，y y）xyxy五五. .平拋運動的初速度計算平拋運動的初速度計算1.1.知道原點計算初速度

7、知道原點計算初速度txvtvxgytgty002221ygx2P（x，y）P(140cm,100cm)P(140cm,100cm)練習：計算下圖中平拋運動的初速度。練習：計算下圖中平拋運動的初速度。2.2.不知道原點求初速度不知道原點求初速度( (假設小方格邊長為假設小方格邊長為5cm)5cm)TxTxvgTyy210212A AB BC C答案：答案：2m/s2m/s練習：求初速度。練習：求初速度。( (假設小方格邊長為假設小方格邊長為10cm)10cm)A AB BC C答案：答案：2m/s2m/s練習練習1. 1. 如圖如圖(a)“(a)“是研究平拋運動是研究平拋運動”的實驗裝置圖，的實

8、驗裝置圖，(b)(b)是實驗是實驗 后在白紙上作的圖后在白紙上作的圖(1)(1)在在(a)(a)圖上標出圖上標出O O點及點及OXOX，OYOY軸，并說明這兩條坐標軸是如何軸，并說明這兩條坐標軸是如何作出的答：作出的答：_(2)(2)固定斜槽軌道時應注意使固定斜槽軌道時應注意使 _ _ (3)(3)實驗過程中需經過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運動的實驗過程中需經過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗中應注意軌跡，實驗中應注意_ _ (4)(4)計算小球平拋初速度的公式為計算小球平拋初速度的公式為V Vo o=_=_，根據圖，根據圖(b)(b)給出給出的數據，可計算出的數據，可計算出

9、V Vo o=_m/s=_m/s利用重錘線作利用重錘線作OYOY軸，再垂直于軸，再垂直于OYOY作作OXOX軸軸斜槽末端切線水平斜槽末端切線水平每次都從同一高度處由靜止滾下每次都從同一高度處由靜止滾下2gxy1.61.6練習練習2.2.在研究平拋運動的實驗中，讓在研究平拋運動的實驗中，讓小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依次記下小球的位置，某甲和某乙得到次記下小球的位置，某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出甲的實驗錯誤是看出甲的實驗錯誤是 . .乙的實驗錯誤是乙的實驗錯誤是 . . O甲甲O乙乙斜槽末端不水平斜槽末端不水平 每次釋放小球的高度不同每次釋放小球的高度不同練習練習2.2.下列哪些因素會使本實驗的誤差增大下列哪些因素會使本實驗的誤差增大 （ ） A A. .小球與斜槽之間有摩擦小球與斜槽之間有摩擦 B B. .建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點建立坐標系時，以斜槽末端端口